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摘要
硫磺沟地区位于新疆昌吉市南西约50 km，大地构造位于准噶尔盆地南缘，跨天山山系和准噶尔盆地两大构造区，是古生代准噶尔-吐鲁番古块体与伊犁-中天山古块体结合区，南侧为塔里木板块，北侧为西伯利亚与哈萨克斯坦板块。准噶尔盆地南缘位于北天山的山前地带，中、新生界三叠系、侏罗系、白垩系及古近—新近系在南缘出露齐全，其中侏罗系为本地区主要的砂岩型铀矿找矿目标层。侏罗系在盆地南缘一般以角度不整合覆于下伏地层，其中中—下侏罗统为含煤岩系，上统为红色地层建造。近年来在硫磺沟地区部署实施的砂岩型铀矿找矿工作成果显著，目前主要见矿层位为中侏罗统头屯河组，在研究区出露广泛，为研究区主要找矿目标层，与下伏西山窑组为整合接触。出露岩性为厚层的块状砂岩与灰绿色、灰色夹紫红色、褐红色的条带状泥岩、砂质泥岩的互层，夹炭质泥岩、薄煤层和煤线；底部多为砂砾岩，中上部变细，以泥质沉积为主，构成一个正旋回；下部地层以灰绿、灰色碎屑岩为主，红色较少，上部则以红色、杂色碎屑岩为主，条带明显，局部全为红色，总厚度170～958 m。成矿层位主要位于该组下段的粗粒砂岩中。头屯河组沉积相变化较大，从下部冲、洪积扇堆积到中上部河流相、三角洲相直至浅湖相，沉积环境也由初期的温湿气候转变为晚期的干旱-半干旱环境。头屯河组底部槽状交错层理、向上变细的正粒序，以砂岩为主体发育特征，表明其形成于辫状河环境，而上段主要发育以泥岩夹薄层砂岩为主的砂泥二元结构，显示其形成于曲流河环境。根据最新的钻探成果显示，头屯河组下段的含矿砂岩主要分2层：(1)第一层含砾粗砂岩砂体厚度约50 m，深度位于420～470 m；(2)第二层含砾粗砂岩砂体厚约60 m，深度为480～540 m，且向西有加深的趋势。在两层含砾粗砂岩中可见较为丰富的有机质，主要为条带状和不规则状的碳屑及呈星点状分布的黄铁矿。砂体总体为次疏松-次致密，显示良好的成矿条件。综上所述，硫磺沟地区的头屯河组下段岩性以灰色的含砾粗砂岩为主，岩石次疏松-次致密，含丰富的碳屑和黄铁矿等有机质，形成于辫状河环境，砂体厚大，具备良好的砂岩型铀矿成矿条件，找矿前景良好。
